Det lentivirus, fra latin lenti hvilket betyder langsomt, de er vira, der kræver lang tid mellem måneder og år, fra den første infektion til sygdommens begyndelse. Disse vira hører til slægten Lentivirus og retrovirus (familie Retroviridae), som har et RNA-genom, der transskriberes til DNA ved revers transkriptase (TR).
I naturen er lentiviruses til stede i primater, hovdyr og katte. For eksempel er der i primater to fylogenetisk beslægtede slægter: simian immundefektvira (SIV) og humane immundefektvirus (HIV). Begge er de forårsagende midler til erhvervet immundefekt syndrom (AIDS).
Lentivektorer, opnået fra lentivira, er blevet brugt i vid udstrækning til grundlæggende forskning inden for biologi, funktionel genomik og genterapi..
Artikelindeks
Livscyklussen for alle retrovira begynder med kroppens binding til en specifik receptor på celleoverfladen efterfulgt af internalisering af virussen gennem endocytose..
Cyklussen fortsætter med fjernelsen af viruscoaten og dannelsen af et viralt nukleoproteinkompleks (VNC), som består af det virale genom, der er associeret med virale og cellulære proteiner. Sammensætningen af komplekset ændrer sig over tid og er relateret til konvertering, ved TR, af invaderens genom til en DNA dobbelt helix.
Integrationen af virusgenomet med cellen vil afhænge af virusgenomets evne til at trænge igennem værtskernen. VNC-reorganisering spiller en vigtig rolle i import til kernen, selvom vigtige cellulære proteiner også spiller en rolle, såsom transportin-SR2 / TNPO3, importin-alpha3 og importin7.
Virale proteiner, såsom integrase, og værtscelle transkriptionsfaktorer, såsom LEDCF, er nøglen til integrationen af det virale genom.
Det bruger værtscellemaskineriet til at transskribe og oversætte virale proteiner og til at samle virioner og frigive dem til det ekstracellulære rum..
Retrovirusgenomet har tre åbne læserammer (MLA) for de forskellige virale elementer. For eksempel capsidia og matrix (gen gag), enzymer (gen pol) og kuvert (gen env).
Konstruktionen af en virusvektor består af eliminering af nogle gener af den vilde virus, såsom dem, der er relateret til virulens. På denne måde kan en viral vektor inficere eukaryote celler, retro-transkribe, integrere i genomet af værts eukaryote celle og udtrykke transgenet (indsat terapeutisk gen) uden at forårsage sygdom..
En metode til lentivektorkonstruktion er transient transfektion. Det er baseret på brugen af virale minigenomer (kaldet konstruktioner), der kun bærer generne af interesse. Transient transfektion består af den uafhængige levering af konstruktioner.
Nogle retrovektorer har kun hovedelementer til samling af virale partikler, kaldet ikke-funktionelle retrovektorer. De bruges til at transficere emballageceller.
Vektorer med en transgen ekspressionskassette er i stand til at inficere, transformere celler (transduktion) og udtrykke transgenet..
Brugen af separate konstruktioner er beregnet til at undgå rekombinationshændelser, der kunne gendanne vildtype-fænotypen..
Lentivector-teknologi anvendes i vid udstrækning i grundlæggende biologi og translationelle studier til stabil transgenoverekspression, stedstyret genredigering, vedvarende gendæmpning, stamcellemodifikation, transgen dyregenerering og stamcelleinduktion.
Lentivektorer er nemme at håndtere og producere systemer. De er irreversibelt og sikkert integreret i værtsgenomet. De inficerer celler, der er eller ikke deler sig.
De viser tropisme mod visse væv, hvilket letter terapi. De udtrykker ikke virale proteiner, derfor har de lav immunogenicitet. De kan sende komplekse genetiske elementer.
I grundlæggende forskning er HIV-baserede lentivektorer blevet brugt som interferens-RNA-afgivelsessystemer (RNAi) for at eliminere funktionen af et specifikt gen, hvilket muliggør studiet af interaktionen med andre forskellige..
I begyndelsen af 1990'erne blev de første lentivektorer bygget fra HVI-1, som er tæt beslægtet med chimpanse SIV. LVH-1 er ansvarlig for AIDS overalt.
Den første generation af lentivektorer har en væsentlig del af HIV-genomet. Inkluderer gener gal Y pol, og adskillige yderligere virale proteiner. Denne generation blev oprettet ved hjælp af to konstruktioner. En af dem, der udtrykker Env, leverer emballagefunktionerne. En anden udtrykker alle MLA'er med undtagelse af Env.
Overførselsvektoren består af en ekspressionskassette markeret med to typer lange gentagelser (LTR'er) og gener, der er nødvendige til emballering og omvendt transkription..
Den anden generation af emballeringsvektorer mangler størstedelen af hjælpegener og bevarer Tat og Rev. Disse gener blev fjernet i tredje generation og tilvejebragt ved en fjerde konstruktion..
Tredje generation overførselsvektorer er sammensat af to emballagekonstruktioner. Den ene koder gal Y pol. Andre koder rev. En tredje konstruktion koder for konvolutten, som er afledt af VSV-G. Den, der koder for genet af interesse, indeholder inaktiverede LTR-lentivirale sekvenser for at forhindre rekombination.
I sidstnævnte tilfælde øger de transkriptionelle regulatoriske elementer ydeevnen for transfergenerne..
HIV-2-virussen er tæt beslægtet med den grå magabey SIV (SIVYE), og er ansvarlig for AIDS i Vestafrika. Første og anden generations vektorer er opnået fra denne virus..
Svarende til HVI-1, fra SIVYE, Tregenerationsvektorer er konstrueret af EIAV (hesteinfektiøs anæmivirus), FIV (felint immundefektvirus) og BIV (bovint immundefektvirus (BIV). Vektorer baseret på EIAV er udviklet til klinisk anvendelse.
Første og tredje generation af vektorer er konstrueret ud fra caprine arthritis-encephalitis virus (CAEV). Mens førstegenerationsvektorer er konstrueret fra SIV af den afrikanske grønne abe.
Endnu ingen kommentarer